Equilibrio Quimico Homogeneo

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL
ESCUELA SUPERIOS DE INGENIERIA QUIMICA E INDUSTRIAS EXTRACTIVAS
INGENIERIA QUIMICA INDUSTRIAL


LABORATORIO DE TERMODINAMICA QUIMICA II

PRACTICA No. 2
EQUILIBRIO QUIMICO HOMOGENEO
ESTUDIO DE LA ESTERIFICACION DEL ACIDO ACETICO











INTRODUCCION
Determinar la constante de equilibrio a partir de técnicas de titulación con una base fuerte,lo que permite además obtener las concentraciones de los componentes en este caso de la reacción de esterificación del ácido acético con etanol para producir acetato de etilo y agua, se utilizara el NaOH como la base fuerte y el CH3COOH como el acido débil.




OBJETIVOS
• Calcular las constantes de equilibrio químico en fase liquida de una reacción de esterificación.
• Observar un ejemplode la reacción de esterificación entre un alcohol y un acido carboxílico.
• Llevar a cabo la catálisis acida de la reacción de etanol con acido acético para obtener un éster: acetato de etilo.
• Determinar la relación de concentraciones para una reacción de esterificación.













ANTECEDENTES
La transformación de materias primas en productos de gran valor a través dereacciones químicas es una especialización industrial: un amplio conjunto de productos comerciales se obtiene por la síntesis química. Tanto como la rapidez como la conversión de equilibrio de una reacción química dependen de la temperatura, presión y composición de los reactivos. Un gran número de reacciones industriales no se llevan a cabo hasta el equilibrio: en tal caso el diseño del reactor se basaprincipalmente en la rapidez de la reacción.
La obtención de la metilamina a partir de acido acético es una síntesis en tres fases. Se va a dedicar una sesión integra de laboratorio a cada fase. La primera de ellas consiste en la obtención del acetato de etilo por el método de esterificación de Fischer.
Acetato de etilo.
La reacción de un acido carboxílico con un alcohol para dar un éster masagua se conoce como reacción de esterificación de Fisher. Un acido mineral, generalmente erreversible, se puede aplicar la Ley de acción de las masas. Esta ley dice que cuando se alcanza el equilibrio en una reacción reversible a temperatura constante, el producto de las concentraciones de las sustancias formadas, dividido por el producto de las concentraciones de las sustancias reaccionantes(estando elevada cada concentración a una potencia cuyo exponente es el coeficiente de la sustancia en la ecuación química) es constante. La mayoría de las reacciones de esterificación de Fisher k vale aproximadamente cuatro (k=4). Por tanto, si se emplean concentraciones iguales para el alcohol y para el acido carboxílico, el rendimiento en éster, cuando se alcanza el equilibrio, es del 67 por 100aproximadamente. Este rendimiento puede aumentarse empleando un exceso de una de las sustancias reaccionantes o eliminando el agua a medida que se forma. Le será útil de nuevo la discusión sobre el rendimiento en tanto por ciento de una reacción que se hizo anteriormente
Conversión de los ácidos carboxílicos en anhídridos de acido.
Los anhídridos de acido se pueden obtener fácilmente a partir dedos moléculas de acido carboxílico al utilizar un fuerte calentamiento para eliminar un equivalente de agua. Sin embargo, debido a que se necesitan altas temperaturas, por lo general solo puede prepararse anhídrido acético a través de esta manera.
Conversión de los ácidos carboxílicos en esteres.
Quizá la reacción de los ácidos carboxílicos más útil es su conversión en ésteres. Existen muchosmétodos para efectuar la transformación, incluyendo la reacción SN2de un anión carboxílico con un haluro de alquilo primario.
Los ésteres también pueden sintetizarse por una reacción de sustitución nucleofilica en el grupo acilo catalizada por acido de un acido carboxílico con un alcohol, un proceso llamado reacción de esterificación de Fisher. Desafortunadamente, la necesidad de utilizar un...